基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置，包括底板、固定于所述底板上的引导组件、夹持组件、相对所述夹持组件设置的扫描摄像组件、连接并控制所述引导组件、夹持组件及扫描摄像组件进行操作的控制单元、数据处理计算机，所述引导组件将待测烟支或滤棒由上而下传动到所述扫描摄像组件的扫描区域中心，所述夹持组件夹持所述烟支或滤棒并带动所述烟支或滤棒以烟支或滤棒的中轴为中心做等角速度转动，所述扫描摄像组件记录所述烟支或滤棒的两端经过其扫描区域中心时的位置，并由控制单元将所述烟支或滤棒的两端的位置图像传送给数据处理计算机分析处理得到所述烟支或滤棒的长度。本发明专利技术提高了烟支或滤棒直径(圆周)和长度的测量精度，并保证了测量精度的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置
本专利技术涉及卷烟机械
，特别涉及一种基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置。
技术介绍
目前，对离线烟支或滤棒圆周(直径)和长度检测方法主要分为两类：一类是平行光束检测法(光电法或激光法)，这种方法以美国BorgwaldtKC公司、法国SD公司的烟支测试台为代表；另一类是CCD照相图像分析法，莫林斯公司开发C2烟支/滤棒检测平台采用的就是这种方法。然而，当前对上述两种方法的应用均存在某些缺陷：(1)使用平行光束检测法测量烟支或滤棒长度，是通过寻找烟支或滤棒端头在平行光束的位置来确定的，这种方法对于烟丝露出点烟端的烟支来说，测量结果不够准确；(2)C2烟支/滤棒检测平台采用CCD照相图像分析法解决了平行光束测量烟支长度的问题，但该方法是通过使烟支或滤棒自由旋转来测量烟支或滤棒的直径平均值，具体方法是将烟支或滤棒放置于两个辊子并排安装中间形成的槽位，通过两个棍子的转动来带动烟支或滤棒自由旋转。由于烟支或滤棒的表面并非完全是圆柱，所以无法保证在测量直径过程中烟支或滤棒等角速度旋转，从而对测量精度造成影响，测量结果重复性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种测量精度较高、测量结果稳定性、重复性较佳的基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置。为达到上述目的，本专利技术提出了一种基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置，包括底板、固定于所述底板上的引导组件、夹持组件、相对所述夹持组件设置的扫描摄像组件、连接并控制所述引导组件、夹持组件及扫描摄像组件进行操作的控制单元、数据处理计算机，所述引导组件将待测烟支或滤棒由上而下传动到所述扫描摄像组件的扫描区域中心，所述夹持组件夹持所述烟支或滤棒并带动所述烟支或滤棒以烟支或滤棒的中轴为中心做等角速度转动，所述扫描摄像组件记录所述烟支或滤棒的两端经过其扫描区域中心时的位置，并由控制单元将所述烟支或滤棒的两端的位置图像传送给数据处理计算机分析处理得到所述烟支或滤棒的长度；且，所述扫描摄像组件在所述烟支或滤棒做等角速度转动时对其进行多次均匀扫描，得出所述烟支或滤棒的平均直径值。进一步，在上述基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置中，所述引导组件包括一推杆、连接于所述推杆的推动电机及移位气缸，且所述推杆的一端开口，用于容置待测烟支或滤棒。进一步，在上述基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置中，所述烟支包括滤嘴端及点烟端，且选择点烟端向上、滤嘴端向下落入推杆。进一步，在上述基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置中，所述推动电机设有用于烟支或滤棒定位的带轴向编码器。进一步，在上述基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置中，所述夹持组件包括转动齿轮组、连接并驱动所述转动齿轮组转动的步进电机，所述转动齿轮组包括相互啮合传动的第一转动齿轮及第二转动齿轮，所述第一转动齿轮的枢轴连接于步进电机，由所述步进电机的驱动转动并带动第二转动齿轮转动。进一步，在上述基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置中，所述夹持组件还包括相对滑动轮、三个夹持爪及夹紧气缸，所述相对滑动轮滑设于第二转动齿轮上，所述相对滑动轮的一端连接于三个夹持爪，另一端可抵持于所述夹紧气缸。进一步，在上述基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置中，所述夹持组件还包括夹持位置磁铁及松开位置磁铁，所述夹持位置磁铁及松开位置磁铁分设于相对滑动轮的两侧，分别用于在夹持组件夹持及松开烟支或滤棒的位置吸住相对滑动轮。进一步，在上述基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置中，所述夹持组件还包括用于对所述相对滑动轮定位的接近开关。进一步，在上述基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置中，所述扫描摄像组件包括一扫描支架及安装于所述扫描支架上的相机，所述扫描支架连接有定位气缸。进一步，在上述基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置中，所述扫描摄像组件还包括用于提供烟支或滤棒直径数值校准的标定直径棒。本专利技术的基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置提高了烟支或滤棒直径(圆周)和长度的测量精度，其设计的自动校准功能，减小环境变化对测量精度的影响，使得测量过程更加稳定，具备测量精度较高、测量结果稳定性、重复性较佳的优点；同时，本专利技术减少了对烟支的破坏，测量之后的烟支可以继续用于其它实验用途。附图说明图1为本专利技术的基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置较佳实施例的结构示意图；图2为本专利技术的基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置另一角度的结构示意图；图3为图1中的夹持组件及扫描摄像组件的结构示意图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施例。请参阅图1及图2，本专利技术的基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置包括底板1、固定于所述底板1上的引导组件10、夹持组件20、相对所述夹持组件20设置的扫描摄像组件30、连接并控制所述引导组件10、夹持组件20及扫描摄像组件30进行操作的控制单元(图未标)、数据处理计算机(图未标)，所述引导组件10将待测烟支或滤棒由上而下传动到所述扫描摄像组件30的扫描区域中心，所述夹持组件20夹持所述烟支或滤棒并带动所述烟支或滤棒以烟支或滤棒的中轴为中心做等角速度转动，所述扫描摄像组件30记录所述烟支或滤棒的两端经过其扫描区域中心时的位置，并由控制单元将所述烟支或滤棒的两端的位置图像传送给数据处理计算机分析处理得到所述烟支或滤棒的长度；而且，所述扫描摄像组件30在所述烟支或滤棒做等角速度转动时对其进行多次均匀扫描，得出所述烟支或滤棒的平均直径值。其中，所述引导组件10包括一推杆12、连接于所述推杆12的推动电机14及移位气缸18，所述推杆12为长条形，其形状与待测烟支或滤棒匹配，且所述推杆10的一端开口，用于容置待测烟支或滤棒(图未标)。所述推杆12在推动电机14驱动下带动烟支或滤棒自上而下垂直移动，进入到所述扫描摄像组件30的扫描区域中心。所述烟支包括滤嘴端及点烟端，考虑到烟支落入推杆12内，点烟端会受到冲力破坏，故将所述烟支选择点烟端向上、滤嘴端向下落入推杆12，由于烟支的滤嘴端本身带有弹性，可减少对烟支的破坏。所述推动电机14设有用于烟支或滤棒定位的带轴向编码器。所述夹持组件20用于实现烟支或滤棒抓紧、对中的功能，其包括转动齿轮组21、连接并驱动所述转动齿轮组21转动的步进电机22、相对滑动轮23、夹持位置磁铁24、松开位置磁铁25、三个夹持爪26及夹紧气缸27，所述转动齿轮组21包括相互啮合传动的第一转动齿轮212及第二转动齿轮214，所述第一转动齿轮212的枢轴连接于步进电机22，由所述步进电机22的驱动转动并带动第二转动齿轮214转动。所述相对滑动轮23滑设于第二转动齿轮214上，所述相对滑动轮23的一端连接于三个夹持爪26，另一端可抵持于所述夹紧气缸27。所述夹持位置磁铁24、松开位置磁铁25分设于相对滑动轮23的两侧，分别用于在夹持组件20夹持及松开烟支或滤棒的位置吸住相对滑动轮23。所述夹紧气缸27可通过伸缩来抵持相对滑动轮23转动。所述夹持组件20还包括用于对所述相对滑动轮23定位的接近开关28、29。请参阅图1、图2及图3，所述扫描摄像组件30包括一扫描支架32及安装于所述扫描支架32上的相机34及标定直径棒36。所述扫描支架32连接于定位气缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置，其特征在于，包括底板、固定于所述底板上的引导组件、夹持组件、相对所述夹持组件设置的扫描摄像组件、连接并控制所述引导组件、夹持组件及扫描摄像组件进行操作的控制单元、数据处理计算机，所述引导组件将待测烟支或滤棒由上而下传动到所述扫描摄像组件的扫描区域中心，所述夹持组件夹持所述烟支或滤棒并带动所述烟支或滤棒以烟支或滤棒的中轴为中心做等角速度转动，所述扫描摄像组件记录所述烟支或滤棒的两端经过其扫描区域中心时的位置，并由控制单元将所述烟支或滤棒的两端的位置图像传送给数据处理计算机分析处理得到所述烟支或滤棒的长度；且，所述扫描摄像组件在所述烟支或滤棒做等角速度转动时对其进行多次均匀扫描，得出所述烟支或滤棒的平均直径值。

【技术特征摘要】
1.一种基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置，其特征在于，包括底板、固定于所述底板上的引导组件、夹持组件、相对所述夹持组件设置的扫描摄像组件、连接并控制所述引导组件、夹持组件及扫描摄像组件进行操作的控制单元、数据处理计算机，所述引导组件将待测烟支或滤棒由上而下传动到所述扫描摄像组件的扫描区域中心，所述夹持组件夹持所述烟支或滤棒并带动所述烟支或滤棒以烟支或滤棒的中轴为中心做等角速度转动，所述扫描摄像组件记录所述烟支或滤棒的两端经过其扫描区域中心时的位置，并由控制单元将所述烟支或滤棒的两端的位置图像传送给数据处理计算机分析处理得到所述烟支或滤棒的长度；且，所述扫描摄像组件在所述烟支或滤棒做等角速度转动时对其进行多次均匀扫描，得出所述烟支或滤棒的平均直径值；所述夹持组件包括转动齿轮组、连接并驱动所述转动齿轮组转动的步进电机，所述转动齿轮组包括相互啮合传动的第一转动齿轮及第二转动齿轮，所述第一转动齿轮的枢轴连接于步进电机，由所述步进电机的驱动转动并带动第二转动齿轮转动。2.根据权利要求1所述的基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置，其特征在于，所述引导组件包括一推杆、连接于所述推杆的推动电机及移位气缸，且所述推杆的一端开口，用于容置待测烟支或滤棒。3.根据权利要求2所述的基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶坚，滕楚雄，林周雄，胡耀辉，周志敏，
申请(专利权)人：深圳市鸿捷源自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：